¿Qué es el sulfuro de hierro (II)?
El sulfuro de hierro (II), también llamado sulfuro ferroso, es un compuesto químico de fórmula FeS. El sulfuro de hierro en polvo es pirofórico (se enciende espontáneamente en el aire). Este compuesto se obtiene al calentar azufre y hierro según la reacción: Fe + S → FeS.
La reacción es muy exotérmica (libera calor) y la relación entre el hierro y el azufre debe ser de 7:4.
También se puede obtener sulfuro ferroso en medio acuoso disolviendo azufre en una solución iónica de hierro (II). El azufre, al disolverse, forma sulfuro de hidrógeno que reacciona de manera reversible con los iones de hierro (II) según la reacción Fe2+ + H2S FeS(s) + 2H+
Sin embargo, esta reacción compite con la reacción de formación del sulfato ácido de hierro (II) de la siguiente manera: Fe2+ + 2HS− → Fe(HS)2(s)
Posteriormente, el sulfato ácido de hierro (II) se descompone a sulfato ferroso, aunque la reacción ocurre muy lentamente.
Propiedades físicas y químicas del sulfuro de hierro (II)
- Apariencia. El sulfuro de hierro (II) es un sólido de color marrón oscuro o negro de apariencia metálica. Cuando está puro es incoloro.
- Peso molecular. 87,910 g/mol.
- Densidad. 4,84 g/ml.
- Punto de fusión. 1195° C.
- Solubilidad. Insoluble en agua y ácido nítrico.
- Reacción. El sulfuro ferroso reacciona en medio ácido para formar óxido ferroso y vapores de sulfuro de hidrógeno que son en extremo tóxicos. Esto se observa en la siguiente reacción:
FeS + 2H+ → Fe2+ + H2S
Reacciona con soluciones diluidas de ácido sulfúrico para formar óxido ferroso, dióxido de azufre y agua según la reacción:
FeS + H2SO4 → FeO + H₂O + SO2
Reactividad y peligros del sulfuro de hierro (II)
El sulfuro ferroso es un compuesto inestable y reacciona con el aire para formar óxido ferroso y azufre. El compuesto es pirofórico y puede inflamarse espontáneamente o también producto de un fuerte impacto, por lo que no es aconsejable triturarlo en un mortero cuando se sintetiza y debe ser tratado con cuidado.
Reacciona con agentes oxidantes y cuando se calienta, la descomposición emite vapores tóxicos de óxidos de azufre. El compuesto es muy peligroso en caso de ingestión y peligroso en caso de contacto con los ojos (irritante) y de inhalación.
En caso de contacto con los ojos, estos se deben enjuagar con abundante agua durante al menos 15 minutos, levantando ocasionalmente los párpados superior e inferior.
Si el compuesto entra en contacto con la piel, esta se debe enjuagar con abundante agua durante al menos 15 minutos mientras se retira la ropa contaminada y los zapatos.
En caso de ingestión, si la víctima está consciente y alerta, se le debe administrar 2-4 tazas de leche o agua. Nunca se le debe dar nada por la boca a una persona inconsciente.
En caso de inhalación, se debe retirar a la víctima del lugar de exposición y trasladarse a un sitio fresco. Si esta no respira, se debe administrar respiración artificial. Si le es difícil respirar se debe administrar oxígeno.
En todos los casos se debe obtener atención médica inmediata.
El sulfuro de hierro está involucrado en una rara afección benigna conocida como pseudomelanosis duodeni. Esta se manifiesta endoscópicamente como puntos discretos, planos, de color café-negro en la mucosa duodenal.
No produce síntomas y puede ser reversible. Con microscopía electrónica y análisis de rayos X de dispersión de energía por sonda de electrones, el pigmento corresponde principalmente a una acumulación de sulfuro ferroso (FeS) en macrófagos dentro de la lámina propia.
Manejo y almacenaje del sulfuro de hierro (II)
El sulfuro ferroso debe mantenerse lejos del calor y de fuentes de ignición. Los contenedores vacíos representan un riesgo de incendio, se debe evaporar los residuos bajo una campana extractora. Hay que conectar a tierra todos los equipos que contengan material para evitar chispas eléctricas.
No se debe respirar el polvo. Evitar el contacto con los ojos. Usar ropa de protección adecuada. En caso de ventilación insuficiente, usar equipo respiratorio adecuado.
En caso de no sentirse bien, se debe buscar atención médica y mostrar la etiqueta del producto en la medida de lo posible. El compuesto se debe mantener alejado de sustancias incompatibles, como agentes oxidantes y ácidos.
El recipiente que contiene el compuesto debe mantenerse seco, en un lugar fresco. Y debe estar herméticamente cerrado en un sitio ventilado. Los materiales combustibles deben almacenarse lejos del calor extremo y de agentes oxidantes fuertes.
Usos del sulfuro de hierro (II)
- El sulfuro de hierro es utilizado en las industrias de la aleación y del acero inoxidable para controlar la fragilización del hidrógeno. La industria siderúrgica utiliza sulfuro de hierro como agente de re-sulfuración en la fabricación de aceros de corte libres de carbono, aleación y acero inoxidable.
- También actúa como un agente degradador para mejorar la capacidad de la máquina de fundición de acero, que se emplean en la producción de varias piezas de acero. En la purificación del ácido fosfórico en bruto, se usa sulfuro de hierro como agente reductor para eliminar las impurezas pesadas del ácido fosfórico.
- Producción de hierro maleable. El sulfuro de hierro combinado con el silicio ferroso y el ferromanganeso se utiliza para aumentar el contenido de azufre del acero y del hierro.
- El sulfuro de hierro también se aplica como un químico de laboratorio para la preparación de gas sulfuro de hidrógeno. En los tintes de cabello, pintura, cerámica, botellas y vasos, el sulfuro de hierro se usa como un pigmento. También se utiliza en lubricantes y para tratar gases de escape.
- El sulfuro de hierro tiene usos compatibles con los sulfatos. Los compuestos de sulfato son solubles en agua y se emplean en el tratamiento del agua. El sulfuro de hierro también se utiliza en la producción de piezas fundidas metálicas.
- El sulfuro de hierro es la pirita mineral que se asemeja al oro y se conoce como “oro del tonto”. La pirita se utiliza en la producción de azufre y ácido sulfúrico y también se utiliza en la minería del carbón.
Referencias
- Cheng CL, e. a. Pseudomelanosis duodeni: case report. Changgeng Yi Xue Za Zhi.
- Material Safety Data Sheet Iron (II) Sulfide. Recuperado de lasecsa.com.
- Material Safety Data Sheet Ferrous sulfide. Recuperado de sciencelab.com.
- Preparing Iron (II) Sulfide (cool reaction). Recuperado de YouTube.com.
- Iron(II) sulfide. Recuperado de chemspider.com.